專利名稱：用于增壓器組件的殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于增壓器組件的殼體。
背景技術(shù)：
在工業(yè)及汽車應(yīng)用中，采用羅茨式(roots-type)容積壓縮機(jī)和螺桿 式容積壓縮機(jī)。壓縮機(jī)或增壓器可操作地連接到內(nèi)燃機(jī)，以增加傳送 給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量或進(jìn)氣體積，從而增加內(nèi)燃機(jī)的容積效率。增壓器 典型地包括兩個(gè)交錯(cuò)對(duì)旋的轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子都可形成有多個(gè)凸耳，其 可操作來將大量的進(jìn)氣從入口通道輸送至出口通道，用于后續(xù)導(dǎo)入內(nèi)
個(gè)轉(zhuǎn)子和在其內(nèi)這兩個(gè)轉(zhuǎn)子一皮旋轉(zhuǎn)地支持的殼體之間的運(yùn)行間隙。

發(fā)明內(nèi)容
提供了用于增壓器的殼體，這種殼體具有至少部分地限定了轉(zhuǎn)子 腔的內(nèi)壁。由犧牲聚合材料(sacrificial polymeric material)形成層，并將 其提供在內(nèi)壁的至少一部分上。犧牲聚合材料可為熱塑性塑料，諸如 尼龍。層可操作以提供大約為零的運(yùn)行間隙，并提高第一、第二轉(zhuǎn)子 和內(nèi)壁之間的耐磨損性。犧牲聚合材料通過夾物才莫壓施加在內(nèi)壁上以 形成層。還公開了結(jié)合了殼體的增壓器組件。
還提供了形成用于增壓器組件的殼體的方法。殼體包括由內(nèi)壁限 定的轉(zhuǎn)子孔，且轉(zhuǎn)子孔構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)地容納第一、笫二轉(zhuǎn)子。這種方法 包括通過夾物才莫壓在內(nèi)壁的至少一部分上形成犧牲聚合材料層，使得 第一、第二轉(zhuǎn)子和內(nèi)壁之間的運(yùn)行間隙大約為零。
當(dāng)參考附圖時(shí)，從下面對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的詳細(xì)描述，本 發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)及其它特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。


圖1是構(gòu)造成隨同內(nèi)燃機(jī)一起使用的增壓器組件的示意性透視
圖2是與優(yōu)選實(shí)施例 一致的用于增壓器組件的殼體的透視圖； 圖3是圖2的殼體的一部分的截面圖，示出了由犧牲聚合材料形 成的層；
圖4是圖2及圖3的殼體的一部分的橫截面圖，示出了形成殼體 的方法；以及
圖5是圖2至圖4的殼體的一部分的橫截面圖，示出了夾物才莫壓 產(chǎn)生由犧牲聚合材料形成的層的方法。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，其中，在各附圖中相同的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)于相同或相似的部 件，圖1中所示的壓縮機(jī)或增壓器組件通常以IO表示。增壓器組件 10包括殼體12。殼體12限定了構(gòu)造成將進(jìn)氣(以箭頭16表示)引入增 壓器組件10的入口通道14。殼體12還限定了構(gòu)造成將進(jìn)氣16從增 壓器組件10排出的出口通道18。
轉(zhuǎn)子腔20由殼體12限定，并構(gòu)造成包含分別可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在其 中的第一、第二轉(zhuǎn)子組件22、 24。第一、第二轉(zhuǎn)子組件22、 24相對(duì) 于彼此是交錯(cuò)對(duì)旋的。第一轉(zhuǎn)子組件22包括多個(gè)凸耳26，從入口通 道14看，這些凸耳26以順時(shí)針式扭曲的螺旋形狀向外徑向地延伸， 而第二轉(zhuǎn)子組件24包括多個(gè)凸耳28, /人入口通道14看，這些凸耳 28以逆時(shí)針式扭曲的螺旋形狀向外徑向地延伸。第一、第二轉(zhuǎn)子組件 22、 24協(xié)作將大量的進(jìn)氣16從入口通道14輸送至出口通道18。第 一、第二轉(zhuǎn)子組件22、 24在轉(zhuǎn)子腔20內(nèi)由相應(yīng)的第一、第二軸部件 30、 32可旋轉(zhuǎn)地支撐。
在增壓器組件10的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，第一、第二轉(zhuǎn)子組件22、 24協(xié)作 將大量的進(jìn)氣16從入口通道14輸送至出口通道18。當(dāng)進(jìn)氣16從入口通道14向出口通道18移動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣16的溫度有增加的趨勢(shì)，從 而沿第一、第二轉(zhuǎn)子22、 24的縱向軸線形成熱梯度。結(jié)果，第一、 第二轉(zhuǎn)子組件22、 24的熱膨脹程度在增壓器組件10的運(yùn)轉(zhuǎn)期間將增 加，從而增加了 "磨損"的可能性。磨損定義為由于第一、第二轉(zhuǎn)子 組件22、 24彼此接觸或與殼體12接觸而造成的金屬轉(zhuǎn)移。當(dāng)運(yùn)行間 隙(也即增壓器組件IO運(yùn)行時(shí)，凸耳26、 28和殼體12之間的間隙尺 寸)達(dá)到零時(shí)發(fā)生磨損，并引起干涉狀態(tài)及第一、第二轉(zhuǎn)子組件22、 24和殼體12之間的材料轉(zhuǎn)移。
參考圖2并繼續(xù)參考圖1，顯示了與優(yōu)選實(shí)施例一致的殼體12 的透視圖。殼體12優(yōu)選地由金屬諸如鋁或鎂鑄造。轉(zhuǎn)子腔20由內(nèi)壁 34限定。內(nèi)壁34具有在其上的犧牲聚合材料層36，也就是說層36 的一部分可由第一、第二轉(zhuǎn)子組件22、 24的凸耳26、 28磨損掉。在 優(yōu)選實(shí)施例中，犧牲聚合材料是諸如尼龍的熱塑性聚合物。由于層36 的一部分在增壓器組件10的運(yùn)行期間可磨損掉的事實(shí)，層36可操作 以提供大約為零的運(yùn)行間隙并提高第一、第二轉(zhuǎn)子組件22、 24和內(nèi) 壁34之間的耐磨損性，從而增加增壓器組件10的運(yùn)行效率。層36 優(yōu)選地具有在大約0.05毫米至大約0.15毫米之間的厚度。形成層36 的方法在下文參考圖3至圖5詳細(xì)介紹。殼體12還包括與內(nèi)壁34相 對(duì)的外壁38。多個(gè)錨定部件40接合外壁38，并操作以使層36保持 抵靠殼體12的內(nèi)壁34。
參考圖3，顯示了圖2的殼體12的一部分的橫截面圖。殼體12 限定了多個(gè)孔42。每個(gè)孔42都包含了由犧牲聚合材料形成的4走44， 每個(gè)^建44都使層36和錨定部件40相互連接，從而相對(duì)于內(nèi)壁34保 持層36。層36、 4定44和錨定部件40優(yōu)選地由在下文討論的夾物才莫 壓方法一體地形成。
形成具有包含于其中的層36的殼體12的方法可參考圖3至圖5 最佳地描述。參考圖4，殼體12A顯示為"正在鑄造"狀態(tài)。也就是 說，殼體12A通過將熔融金屬澆注入模子45形成，模子45的一部分
7如圖4所示。熔融金屬被允許冷卻并移除模子45，從而形成殼體12A。 這種鑄造操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，將不再詳細(xì)討論；然而，殼體 12可通過壓模鑄造、砂型鑄造、半永久性鑄一莫鑄造或其它類型的鑄造 形成。由殼體12A限定多個(gè)盲孔46。盲孔46在一端由內(nèi)壁34的部 分48閉合。盲孔46優(yōu)選地在鑄造殼體12A期間通過在模子45內(nèi)提 供多個(gè)銷50形成，銷50中的一個(gè)如圖4所示。殼體12A的內(nèi)壁34 由諸如鉆孔操作加工，以形成圖3及圖5的殼體12。在加工操作期間， 許多材料從內(nèi)壁34移除，從而移除內(nèi)壁34的部分48,以形成在外壁 38和內(nèi)壁34之間延伸的孔42(如圖3和圖5所示)。
現(xiàn)參考圖5，顯示了安置在模子52內(nèi)的殼體12，模子52的一部 分如圖5所示。才莫子包括第一部分54和第二部分56。第一部分54與 殼體12協(xié)作以限定體積58,第二部分56與殼體12協(xié)作以形成體積 60。犧牲聚合材料隨后引入體積58且能夠流過孔42進(jìn)入體積60。允 許設(shè)置犧牲聚合材料并移除模子的第一、第二部分54、 56，如圖3所 示。備選地，犧牲聚合材料可引入體積60并能夠流過孔42進(jìn)入體積 58。參考圖3,這種夾物模壓操作允許一體地形成層36、鍵44和錨 定部件40。層36可如形成時(shí)原樣地保留或可精飾加工，以容納第一、 第二轉(zhuǎn)子組件22、 24。
在操作中，參考圖1至圖3，第一、笫二轉(zhuǎn)子組件由于進(jìn)氣16、 摩擦和其它諸如從內(nèi)燃機(jī)輻射的熱能等能量源之間的傳熱而膨脹。當(dāng) 第一、第二轉(zhuǎn)子22、 24膨脹時(shí)，凸耳26、 28和內(nèi)壁34之間的運(yùn)行 間隙將減少。通過在內(nèi)壁34上提供犧牲聚合材料層36，在更低的磨 損可能性下，凸耳26和28相對(duì)于殼體12之間的運(yùn)行間隙可減少至 大約為零。
雖然已經(jīng)詳細(xì)介紹了實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，但本發(fā)明所涉及的 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)行本發(fā)明的各種備選設(shè)計(jì)和實(shí)施例也在 所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種增壓器殼體裝置，其限定了構(gòu)造成容納第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子腔，所述殼體裝置包括殼體部件，其具有至少部分地限定了所述轉(zhuǎn)子腔的內(nèi)壁；以及由犧牲聚合材料形成的層，其提供在所述內(nèi)壁的至少 一部分 上，并且可操作以提供大約為零的運(yùn)行間隙，以及提高所述第一轉(zhuǎn)子、 第二轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)壁之間的耐磨損性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述犧 牲聚合材料通過夾物才莫壓施加在所述內(nèi)壁上以形成所述層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述犧 牲聚合材料是尼龍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述層 的厚度是大約0.05毫米至大約0.15毫米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述犧 牲聚合材料是熱塑性材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述殼 體部件限定至少一個(gè)孔，并且其中所述犧牲聚合材料填充所述至少一 個(gè)孔的至少一部分，以形成可操作以相對(duì)于所述內(nèi)壁保持所述層的 鍵。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述殼 體部件包括與所述內(nèi)壁相對(duì)的外壁，并且其中所述至少 一個(gè)孔從所述 內(nèi)壁向所述外壁延伸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述殼 體裝置還包括接合所述外壁且與所述^:一體地形成的錨定部件，其可 操作以將所述鍵保持在所述至少一個(gè)孔內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器殼體裝置，其特征在于所述殼 體部件由金屬鑄造。
10. —種增壓器組件，包括限定了轉(zhuǎn)子腔、且具有內(nèi)壁和外壁的殼體； 其中所述內(nèi)壁限定了所述轉(zhuǎn)子腔； 可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子腔內(nèi)的第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子； 由犧牲聚合材料形成的層，其提供在所述內(nèi)壁的至少 一部分 上，并可操作以提供大約為零的運(yùn)行間隙，以及提高所述第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)壁之間的耐磨損性；以及其中所述層通過夾物^^莫壓形成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的增壓器組件，其特征在于所述犧牲聚合材料是尼龍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的增壓器組件，其特征在于所述層的 厚度是0.05毫米至0.15毫米。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的增壓器組件，其特征在于所述犧牲 聚合材料是熱塑性材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的增壓器組件，其特征在于所述殼體 限定了至少一個(gè)孔，并且其中所述犧牲聚合材料填充所述至少一個(gè)孔 的至少一部分，以形成可操作以相對(duì)于所述內(nèi)壁保持所述層的^l建。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的增壓器組件，其特征在于所述殼體 部件包括與所述內(nèi)壁相對(duì)的外壁，并且其中所述至少一個(gè)孔從所述內(nèi) 壁向所述外壁延伸。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的增壓器組件，其特征在于所述增壓 器組件還包括接合所述外壁并且與所述鍵一體地形成的錨定部件，其 可操作以將所述鍵:保持在所述至少一個(gè)孔內(nèi)。
17. —種形成用于增壓器組件的殼體的方法，其中所述增壓器組 件具有由內(nèi)壁限定的轉(zhuǎn)子孔，并且所述轉(zhuǎn)子孔構(gòu)造成可旋轉(zhuǎn)地容納第 一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子，所述方法包括通過夾物模壓在所述內(nèi)壁的至少一部分上形成犧牲聚合材料 層，使得所述第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)壁之間的運(yùn)行間隙大約為零。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的形成殼體的方法，其特征在于所述 方法還包括在所述殼體部件內(nèi)形成至少一個(gè)孔；以及 允許所迷犧牲聚合材料的一部分流進(jìn)所述至少一個(gè)孔，以形成 鍵，所述鍵可操作以相對(duì)于所述內(nèi)壁保持所述層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的形成殼體的方法，其特征在于所述 方法還包括在所述殼體部件內(nèi)形成至少一個(gè)從所述內(nèi)壁向相對(duì)的外壁延 伸的孔；以及允許所述犧牲聚合材料的一部分在形成所述層期間流過所述 至少一個(gè)孔，以形成具有一體地形成的錨定部件的^t，所述錨定部件 接合所述外壁，并且可操作以將所述鍵保持在所述至少一個(gè)孔內(nèi)，所 述鍵可操作以相對(duì)于所述內(nèi)壁保持所述層。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成殼體的方法，其特征在于所述 方法還包括由金屬鑄造所述殼體部件，所述殼體具有與所述內(nèi)壁相對(duì)的外壁；在所述鑄造期間在所述外壁上形成至少一個(gè)盲孔，其中所述至 少一個(gè)盲孔的一端由所述內(nèi)壁的部分閉合；以及加工所述內(nèi)壁以移除所述部分，使得所述至少一個(gè)盲孔對(duì)于所 述內(nèi)壁開口，以形成所述至少一個(gè)孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于增壓器組件的殼體。具體而言，本發(fā)明提供了用于增壓器組件的殼體，該殼體具有至少部分地限定了轉(zhuǎn)子腔的內(nèi)壁。由犧牲聚合材料形成的層被提供在內(nèi)壁的至少一部分上。層可操作以提供大約為零的運(yùn)行間隙并提高第一、第二轉(zhuǎn)子和內(nèi)壁之間的耐磨損性。通過夾物模壓將犧牲聚合材料施加在內(nèi)壁上以形成層。還提供了形成殼體的方法。
文檔編號(hào)F04C18/14GK101311538SQ200810108509
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者G·P·普賴爾, R·M·比特納 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司